信標鏈

什麼是信標鏈（Beacon Chain）？

信標鏈（Beacon Chain）是以太坊網路從工作量證明（PoW）向權益證明（PoS）過渡的關鍵升級，象徵著區塊鏈發展的一個重要里程碑。信標鏈於 2020 年 12 月 1 日推出，將 PoS 共識引入以太坊，從根本上改變了網路驗證交易和維護安全的方式。PoW 依賴礦工解決複雜的數學問題，以為區塊鏈產生新的區塊，而 PoS 則不同，PoS 會根據驗證者持有並願意作為抵押品「質押」的加密貨幣數量來選擇驗證者。這種新機制旨在增強網路的可擴展性、安全性和永續性，解決 PoW 系統的許多限制。

信標鏈的核心是負責管理驗證者註冊、協調分片鏈，並確保 PoS 協議的完整性。它是協調驗證者活動的中心樞紐，而驗證者負責提出並驗證新區塊，以換取質押獎勵。信標鏈並不直接處理交易或執行智能合約，而是監督和協調網路，確保分片鏈有效率且安全地運作。這種協調對於以太坊未來的可擴展性至關重要，因為分片鏈允許網路並行處理更多交易，進而大幅提高其吞吐量和效率。

信標鏈（Beacon Chain）如何運作？

信標鏈能協調以太坊的驗證者網路，而驗證者網路則負責提出和驗證新區塊。驗證者需要至少質押 32 ETH，才能參與 PoS 系統。與礦工競相解決複雜數學問題的 PoW 不同，PoS 根據質押的 ETH 數量以及正常運行時間和表現等其他因素來選擇驗證者。驗證者會因參與而獲得獎勵，並因不誠實或惡意行為而受到懲罰。信標鏈也有助於引入分片鏈，即與以太坊主區塊鏈並行運行的較小的鏈，進一步增強了網路的可擴展性。

信標鏈的發展歷史為何？

信標鏈的概念是以太坊整體路線圖的一部分，旨在解決 PoW 的限制，例如高耗能和有限的可擴展性。信標鏈於 2020 年 12 月 1 日上線，是以太坊 2.0 的第一階段。它與現有的以太坊主網並行運行，允許開發者測試和完善 PoS 共識機制。信標鏈歷史上最重要的里程碑發生在 2022 年 9 月的合併（The Merge）。這次事件將信標鏈與以太坊主網整合，象徵著從 PoW 到 PoS 的正式過渡，並消除了對能源密集型挖礦的需求。

信標鏈的優點和缺點

優點

● 能源效率：與 PoW 相比，PoS 大大降低了保護網路所需的能源消耗。

● 增強的安全性：透過去中心化的驗證過程和懲罰惡意行為份子，信標鏈提高了以太坊網路的整體安全性。

● 可擴展性：分片鏈的引入可提高交易吞吐量以及可擴展性。

● 增加參與度：PoS 降低了網路參與者的進入門檻，鼓勵更多人成為驗證者，而無需昂貴的挖礦設備。

缺點

● 初始投資金額：驗證者需要質押大量 ETH（32 ETH），這對某些參與者來說可能是一個障礙。

● 複雜性：PoS 系統和信標鏈的整體架構可能相當複雜，新的驗證者可能需要重新學習。

● 過渡風險：雖然合併已成功完成，但從 PoW 到 PoS 的過渡仍存在技術風險和挑戰。

● 中心化問題：雖然 PoS 的目標是要更加去中心化，但仍存在大型利害關係者可能對網路造成重大影響的風險。